一种石墨烯极片的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯极片的制备方法，包括步骤一：在光滑平整的基板的上表面均匀喷涂胶水并采用激光对附着在基板上的胶水进行切割，以使基板附着一层厚度为0.3~0.5μm的胶水层；步骤二：在胶水层的上表面喷涂石墨烯并采用激光对附着在胶水层上表面上的石墨烯进行切割，以使胶水层上表面附着一层厚度为0.1μm的石墨烯层；步骤三：将极耳与石墨烯层的上表面紧贴并电镀一层铜层，以把极耳固定在石墨烯层的上表面上；并采用激光对铜层进行切割以控制铜层的厚度为0.3~0.5μm；步骤四：采用激光对胶水层进行局部切割，以去除基板从而得到石墨烯极片，切割后的胶水层的厚度为0~0.1μm。本发明专利技术无需粘结剂便能使极耳与石墨烯层相连，而且还能保证石墨烯极片内的石墨烯层厚度均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯极片的制备方法
本专利技术涉及极片，特别是指一种石墨烯极片的制备方法。
技术介绍
自从英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆(AndreK.Geim)等在2004年制备出石墨烯材料，由于其独特的结构和光电性质受到了人们广泛的重视。单层石墨由于其大的比表面积，优良的导电、导热性能和低的热膨胀系数而被认为是理想的材料。石墨烯不但具有较高的嵌锂容量(理论容量：～700mAh/g，实际容量：400～500mAh/g)，而且充放电循环性能非常好。可在锂离子电容器和锂离子电池中用作负极电极材料。但是目前传统制备石墨烯极片一般是首先将石墨烯研磨后加入粘结剂混合后制成均匀浆料；接着把浆料均匀涂覆铜箔（即极耳）上，并在高温环境下干燥一段时间形成半成品，最后把半成品进行压制形成极片成品；但是目前这种制备方法在实际运用中，在把浆料涂覆在铜箔上时，很难保证涂覆在铜箔上的浆料的表面平整，使得涂覆在铜箔上的浆料的厚度很难达到均匀，因此在最后压制形成的极片成品内部的石墨烯很容易出现密度不均匀的情况而影响极片的性能，而且石墨烯是和粘结剂混合后才能涂覆在铜箔上，混合在石墨烯中的粘结剂也会影响了极片的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯极片的制备方法，无需粘结剂便能使极耳与石墨烯相连，而且能保证石墨烯的厚度均匀。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种石墨烯极片的制备方法，包括如下步骤：步骤一：在光滑平整的基板的上表面均匀喷涂一层胶水并采用激光对附着在基板上的胶水进行切割，以使基板上表面附着有一层厚度为0.3~0.5μm的胶水层；步骤二：在胶水层的上表面喷涂一层石墨烯并采用激光对附着在胶水层上表面上的石墨烯进行切割，以使胶水层上表面附着有一层厚度为0.1μm的石墨烯层；步骤三：将极耳与石墨烯层的上表面紧贴并电镀一层铜层，以把极耳固定在石墨烯层的上表面上；并采用激光对铜层进行切割以控制铜层的厚度为0.3~0.5μm；步骤四：采用激光对胶水层进行局部切割，以去除基板从而得到石墨烯极片，切割后的胶水层的厚度为0~0.1μm。所述步骤一中还包括：在激光对附着在基板上的胶水进行切割的同时，用鼓风机把激光对附着在基板上的胶水进行切割而产生的胶水碎屑吹离。所述步骤二中还包括：在采用激光对附着在胶水层上表面上的石墨烯进行切割之前，将胶水层与附着在胶水层上表面上的石墨烯进行压合。所述步骤二中还包括：在激光对附着在胶水层上表面上的石墨烯进行切割的同时，用抽风机把激光对附着在胶水层上表面的石墨烯进行切割而产生的石墨烯粉尘抽离。所述步骤一、步骤二、步骤三以及步骤四的操作环境为无尘环境。所述基板为玻纤板。所述步骤1中的胶水层的厚度为0.4μm。所述铜层的厚度为0.4μm。所述胶水为PVDF80。采用上述方案后，本专利技术具有以下优点：本专利技术首先是采用激光对附着在基板上的胶水进行切割以形成胶水层，能保证胶水层上表面的平整，其次是在胶水层的上表面喷涂一层石墨烯并采用激光对附着在胶水层的上表面上的石墨烯进行切割以形成石墨烯层，能保证石墨烯层的下表面和上表面的平整；接着是在石墨烯层的上表面电镀一层铜层以把极耳固定在石墨烯层上，无需粘结剂，也不会破坏石墨烯层上表面的平整，最后是采用激光对胶水层进行局部切割，以去除基板和部分胶水层而得到石墨烯极片，不会破坏石墨烯层下表面的平整；因此本专利技术无需粘结剂便能使极耳与石墨烯层相连，而且还能保证石墨烯层的上表面和下表面的平整，从而保证石墨烯极片内的石墨烯层厚度均匀。附图说明图1为本专利技术的石墨烯极片的结构示意图；图2为本专利技术的流程示意图。具体实施方式本专利技术揭示了一种石墨烯极片的制备方法，包括步骤一、步骤二、步骤三以及步骤四。配合图1和图2所示，具体的，所述步骤一包括：在光滑平整的基板1的上表面均匀喷涂一层胶水并采用激光对附着在基板1上的胶水进行切割，以使基板1上表面附着有一层厚度为0.3~0.5μm的胶水层2。其中在激光对附着在基板1上的胶水进行切割的同时，用鼓风机把激光对附着在基板1上的胶水进行切割而产生的胶水碎屑吹离，以避免胶水碎屑形成杂质而对后续步骤造成干扰，本专利技术并不局限于采用鼓风机去除胶水层2表面的胶水碎屑，本专利技术还可以采用其他的方式，只要能把胶水层2表面的胶水碎屑去除即可。而所述基板1可以为玻纤板以起到耐高温和绝缘作用，所述胶水可以为PVDF80以便后续稳固附着石墨烯；步骤一的胶水层2的厚度优选为0.4μm。所述步骤二包括：在胶水层2的上表面喷涂一层石墨烯并采用激光对附着在胶水层2上表面上的石墨烯进行切割，以使胶水层2上表面附着一层厚度为0.1μm的石墨烯层3。其中在采用激光对附着在胶水层2上表面上的石墨烯进行切割之前，可以将胶水层2与附着在胶水层2上表面上的石墨烯进行压合，以使得胶水层2与石墨烯粘合牢固；在激光对附着在胶水层2上表面的石墨烯进行切割的同时，可以用抽风机把激光对附着在胶水层2上表面的石墨烯进行切割而产生的石墨烯粉尘抽离，以避免石墨烯粉尘形成杂质而对影响后续步骤，本专利技术并不局限于抽风机抽离石墨烯粉尘，本专利技术还可以采用其他的方式，只要能把石墨烯层3表面的石墨烯粉尘去除即可。所述步骤三包括：将极耳4与石墨烯层3的上表面紧贴并电镀一层铜层5，以把极耳4固定在石墨烯层3的上表面上；并采用激光对铜层5进行切割以控制铜层5的厚度为0.3~0.5μm。优选的，所述铜层5的厚度为0.4μm，所述极耳4为一铜片。所述步骤四包括：采用激光对胶水层2进行局部切割，以去除基板1从而得到石墨烯极片A，切割后的胶水层2的厚度为0~0.1μm。对于上述的步骤一、步骤二、步骤三以及步骤四的操作环境要求为无尘环境以避免杂质的干扰，上述步骤一、步骤二、步骤三以及步骤四的激光可以由一波长和功率可调的激光器B通过针对所需切割的材料而调整波长和功率产生。本专利技术具有以下优点：本专利技术首先是采用激光对附着在基板1上的胶水进行切割以形成胶水层2，能保证胶水层2上表面的平整，其次是在胶水层2的上表面喷涂一层石墨烯并采用激光对附着在胶水层2的上表面上的石墨烯进行切割以形成石墨烯层3，能保证石墨烯层3的下表面和上表面的平整；接着是在石墨烯层3的上表面电镀一层铜层5以把极耳4固定在石墨烯层3上，无需粘结剂，也不会破坏石墨烯层3上表面的平整，最后是采用激光对胶水层2进行局部切割，以去除基板1和部分胶水层2而得到石墨烯极片A，不会破坏石墨烯层3下表面的平整；因此本专利技术无需粘结剂便能使极耳4与石墨烯层3相连，而且还能保证石墨烯层3的上表面和下表面的平整，从而保证石墨烯极片A内的石墨烯层3厚度均匀。上述实施例和图式并非限定本专利技术的产品形态和式样，任何所属
的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本专利技术的专利范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯极片的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：在光滑平整的基板的上表面均匀喷涂一层胶水并采用激光对附着在基板上的胶水进行切割，以使基板上表面附着有一层厚度为0.3~0.5μm的胶水层；步骤二：在胶水层的上表面喷涂一层石墨烯并采用激光对附着在胶水层上表面上的石墨烯进行切割，以使胶水层上表面附着有一层厚度为0.1μm的石墨烯层；步骤三：将极耳与石墨烯层的上表面紧贴并电镀一层铜层，以把极耳固定在石墨烯层的上表面上；并采用激光对铜层进行切割以控制铜层的厚度为0.3~0.5μm；步骤四：采用激光对胶水层进行局部切割，以去除基板从而得到石墨烯极片，切割后的胶水层的厚度为0~0.1μm。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯极片的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：在光滑平整的基板的上表面均匀喷涂一层胶水并采用激光对附着在基板上的胶水进行切割，以使基板上表面附着有一层厚度为0.3~0.5μm的胶水层；步骤二：在胶水层的上表面喷涂一层石墨烯并采用激光对附着在胶水层上表面上的石墨烯进行切割，以使胶水层上表面附着有一层厚度为0.1μm的石墨烯层；步骤三：将极耳与石墨烯层的上表面紧贴并电镀一层铜层，以把极耳固定在石墨烯层的上表面上；并采用激光对铜层进行切割以控制铜层的厚度为0.3~0.5μm；步骤四：采用激光对胶水层进行局部切割，以去除基板从而得到石墨烯极片，切割后的胶水层的厚度为0~0.1μm。2.如权利要求1所述的一种石墨烯极片的制备方法，其特征在于：所述步骤一中还包括：在激光对附着在基板上的胶水进行切割的同时，用鼓风机把激光对附着在基板上的胶水进行切割而产生的胶水碎屑吹离。3.如权利要求1所述的一种石墨烯极片的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪立，
申请(专利权)人：厦门紫阳新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35